每天坐地鐵上下班的你，
有沒有注意到一種神奇的現(xiàn)象：
剛上車時，撲面而來一陣強風(fēng)；
列車啟動或進(jìn)站時，車廂通道又“呼呼”作響；
站在車廂連接處，總感覺風(fēng)更大，甚至頭發(fā)都被吹得飛起來。
今天，我們就來聊聊藏在地鐵里的“風(fēng)的秘密”！
圖/廣州日報新花城記者：駱昌威
風(fēng)從哪兒來？原來是空氣在“補位”！
01
首先要知道，地鐵列車在隧道里高速行駛，相當(dāng)于一個超大的“活塞”，在隧道里推動著空氣運動。
列車與隧道壁之間的空間相對狹窄，列車前進(jìn)時，列車前方的空氣被不斷壓縮，形成正壓區(qū)；而列車后方的空氣則被拉動，形成負(fù)壓區(qū)。這種前后壓力差促使空氣從高壓區(qū)流向低壓區(qū)，從而帶動氣流快速流動。
我們在車廂里感受到的“大風(fēng)”，其實是空氣為了“救場”，在瘋狂補位！
這就是物理學(xué)上的活塞效應(yīng)。
圖/自己畫的
簡單來說：地鐵跑得越快，隧道越狹窄，活塞效應(yīng)就越明顯，風(fēng)也就越大。
例如，當(dāng)一列地鐵列車以90公里/小時（25米/秒）的速度行駛時，在較寬的雙軌隧道中活塞風(fēng)可能達(dá)到6米/秒，在狹窄的單軌隧道中，氣流速度可能達(dá)到10米/秒，大約相當(dāng)于5級風(fēng)。
為什么在車廂連接處風(fēng)更大？
02
既然活塞風(fēng)是在隧道中形成的，那么它是如何進(jìn)入車廂內(nèi)部的呢？這就不得不提到車廂的氣密性。
地鐵車廂并不是完全密封的，列車在運行過程中，復(fù)雜的氣流會通過車廂的縫隙，如車門、窗戶和通風(fēng)系統(tǒng)的縫隙，進(jìn)入車廂內(nèi)部。這種現(xiàn)象在老舊的地鐵線路中尤為明顯，由于使用時間久，氣密性變差，導(dǎo)致乘客感受到更強烈的風(fēng)速沖擊。
有沒有發(fā)現(xiàn)，車廂中間連接的地方，總是風(fēng)最大？
原因是：
車廂之間為了靈活轉(zhuǎn)彎，有一定的空隙。這些空隙雖然用風(fēng)琴罩（柔性連接部件）遮蓋，但并不是完全密封的，高速運行時，氣流就從這些縫隙中猛烈穿過！
再加上地鐵站臺或列車本身也有通風(fēng)系統(tǒng)運作，內(nèi)部空氣流動就更加復(fù)雜。
所以，在連接處，
你感受到的風(fēng)，不只是地鐵自帶的活塞風(fēng)，
還有列車內(nèi)外空氣交換形成的“多重合力風(fēng)”！
圖/AIGC生成
有朋友可能要問了：
那為什么不徹底密封，別讓風(fēng)進(jìn)來呢？
不行！
地鐵設(shè)計時，必須在車廂連接處留有適當(dāng)空隙，
這樣：
列車可以順利拐彎，不至于卡?。?/p>
出現(xiàn)事故時，乘客可以在車廂之間快速疏散；
同時還能一定程度上減緩空氣壓力波動，
避免耳膜不適。
這些設(shè)計，都是為了乘坐安全和舒適性綜合考慮的。
所以說，哪怕有時候風(fēng)有點大、頭發(fā)被吹亂，
這其實是地鐵“體貼”你的表現(xiàn)呢！
列車加速度與乘客密度對風(fēng)速的影響
03
列車的加速度會影響車廂內(nèi)的風(fēng)速。在列車加速階段，車廂內(nèi)的空氣被慣性推向車廂后部，從而增強空氣流動速度；而在減速階段，慣性則會減弱空氣流動的速度。
例如，在長沙地鐵6號線的實地測量中，列車在加速階段，車廂內(nèi)的空氣流速達(dá)到最大值，最高風(fēng)速為2.37 ± 0.12米/秒。
此外，車廂內(nèi)的乘客密度也會對風(fēng)速產(chǎn)生影響。當(dāng)遇到早晚高峰，車廂內(nèi)部擁擠時，空氣的流動受阻，導(dǎo)致風(fēng)速相對較低；相反，當(dāng)乘客較少時，空氣流動更自由，風(fēng)速也會更高。
圖/自己畫的
空調(diào)系統(tǒng)的作用和影響
04
地鐵車廂內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)也在一定程度上影響著風(fēng)速。
地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)包括空調(diào)機組、通風(fēng)系統(tǒng)（送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)）。當(dāng)外部空氣經(jīng)過空調(diào)機組降溫或加熱后，通過送風(fēng)系統(tǒng)送到客室內(nèi)部；一部分空氣在回風(fēng)過程中由排風(fēng)系統(tǒng)排出車外，等量的新鮮空氣通過機組新風(fēng)口源源不斷進(jìn)入客室內(nèi)。因此，地鐵本身的空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)進(jìn)入車廂，會在一定程度上增強車廂內(nèi)的氣流速度。
地鐵風(fēng)的利與弊
05
有利方面
通風(fēng)換氣：活塞風(fēng)可以大量引入新鮮空氣，排出隧道內(nèi)的余熱和廢氣，為乘客提供充足的氧氣。
節(jié)能效果：利用活塞風(fēng)可以減少地鐵空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，降低能源消耗。
不利方面
舒適性問題：強烈的風(fēng)可能會讓乘客感到不適，尤其是當(dāng)風(fēng)速過高時，可能會吹亂頭發(fā)、吹動衣物，甚至讓人感覺寒冷。
空氣污染：空氣涌入車廂時，可能會攜帶隧道內(nèi)的灰塵和雜物，影響車廂內(nèi)的空氣質(zhì)量。一些城市的地鐵站中，PM2.5日平均濃度都超過了世衛(wèi)組織給出的標(biāo)準(zhǔn)。
了解了地鐵車廂里“大風(fēng)”的來源后，
我們也可以采取一些措施來應(yīng)對。
例如，在乘坐地鐵時，
可以選擇站在車廂的中間位置，
因為那里的風(fēng)速相對較小。
此外，也可以根據(jù)天氣情況適當(dāng)調(diào)整穿著，
避免因風(fēng)速過快而感到寒冷。
你平時經(jīng)常坐地鐵嗎？
你覺得廣州地鐵的風(fēng)大嗎？
歡迎評論區(qū)和我們聊聊~
資料來源：
1.《地鐵車廂里的大風(fēng)，都是哪來的 | 答案如下》
2.暖通南社：《簡要了解地鐵車組空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計》
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統(tǒng)籌/徐梅花、陳婷婷
文/張樂怡
廣州日報新花城編輯：張樂怡
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